Introdução à Engenharia de Petróleo e Gás

1. Introdução à Engenharia de Petróleo e Gás

2. Roteiro • Petróleo • Noções de Geologia do Petróleo • Prospecção de Petróleo • Perfuração de Poços de Petróleo • Completação de Poços de Petróleo • Avaliação de Formações • Fundamentos de Engenharia de Reservatórios • Elevação e Escoamento • Processamento Primário de Fluidos

3. Engenharia de Petróleo Engenharia de Produção SMS Engenharia de Reservatórios Engenharia de Poço

4. O que faz ? Projetos de construção de Poços Procura e análise de novos reservatórios Desenvolvimento de técnicas de recuperação de petróleo Desenvolvimento, monitoramento e otimização de métodos de perfuração de poços e de produção de óleo e gás Projeto de equipamentos Desenvolvimento de modelos computacionais para simulação de processos. Engenheiro de Petróleo

5. O que faz ? O engenheiro de petróleo deve estar preparado para desenvolver e aprimorar tecnologias para melhorar a recuperação de petróleo e reduzir custos relacionados aos processos de perfuração, produção e transporte. Engenheiro de Petróleo

6. O que faz ? O engenheiro de petróleo deverá desempenhar todas as 18 atividades estabelecidas para o exercício profissional da engenharia, "referentes a dimensionamento, avaliação e exploração de jazidas petrolíferas, transportes e industrialização do petróleo; serviços afins e correlatos”. Engenheiro de Petróleo No Brasil, a profissão do Engenheiro de Petróleo é reconhecida pelo CONFEA – Conselho Federal de Engenharia, Arquitetura e Agronomia – na sua Resolução nº 218, de 29 de junho de 1973.

7. Petróleo

8. DEFINIÇÃO O petróleo pode ser tratado como uma mistura sólida, líquida ou gasosa, complexa, de ocorrência natural, formada predominantemente por hidrocarbonetos e outros compostos orgânicos com quantidades significativas de nitrogênio, enxofre e oxigênio. Petróleo (Tissot & Welte, 1984)

9. Hidrocarbonetos Saturados Hidrocarbonetos Heteroatômicos NSO Hidrocarbonetos Insaturados Resinas & Asfaltenos Hidrocarbonetos Aromáticos Principais Compostos Encontrados no Petróleo

10. Também denominados alcanos ou parafinas, são aqueles cujos átomos de carbono são unidos somente por ligações simples,constituindo cadeias lineares, ramificadas e cíclicas. Hidrocarbonetos Saturados

11. METANO ETANO PROPANO NEOPENTANO OU 2,2-METIL-PROPANO ISOBUTANO OU METIL-PROPANO CICLOPROPANO METIL-CICLOPROPANO Exemplos

12. São os alcanos de cadeias lineares. METANO PROPANO BUTANO ETANO Hidrocarbonetos Parafínicos Normais • Fórmula Geral : CnH2n+2 • Nas condições de 1 ATM a 25oC: • C1 – C4 : Gasoso; • C5 – C15 : Líquido; • C16 em diante: Sólido

13. São os alcanos que apresentam ramificações em um ou mais átomos de carbono; Também são conhecidos por Isoparafinas, isoalcanos ou parafinas ramificadas; Destaque para os hidrocarbonetos isoprenóides. Hidrocarbonetos Parafínicos Ramificados

14. Classe dos Isoprenóides

16. São compostos de cadeias carbônicas cíclicas ou fechadas; Fórmula Geral : CnH2n São conhecidos por ciclo-parafinas ou hidrocarbonetos naftênicos. Hidrocarbonetos Parafínicos Cíclicos

17. Família dos Esteranos Sistostano (C29) 24-n-propil-colestano (C30) Colestano (C27) Ergostano (C28) Esteranos e os Triterpanos

18. Fragmentograma de massas de um óleo californiano - USA

19. No petróleo cru.... São instáveis e muito reativos. São encontrados em pequena quantidade. Na matéria orgânica... Presentes em estruturas moleculares da matéria orgânica precursora do petróleo. São biologicamente metabolizados e dificilmente preservados na natureza. Precursores de compostos saturados e aromáticos do petróleo. Hidrocarbonetos Insaturados

20. São compostos que apresentam ligações duplas e simples que se alternam em 6 átomos de carbono; Apresentam alta estabilidade devido ao fenômeno da ressonância; Apresentam odor acentuado.... Hidrocarbonetos Aromáticos

21. Exemplos de Hidrocarbonetos Aromáticos

22. Compostos Heteroatômicos • Os compostos heteroatômicos de interesse para a geoquímica do petróleo são aqueles que contém um ou mais átomos de nitrogênio, enxofre e oxigênio (NSO).

23. Grupamentos Sulfurados • Tiol (mercaptana) • - SH • Tioéter (sulfetos) • R – S – R’ • Ditioéter (dissulfetos) • R-S-S-R’ Compostos sulfurados encontrados no petróleo cru. Tissot & Welte, 1984.

24. Grupamentos Nitrogenados - Amina -NH2 - Nitrila -CN Tissot & Welte, 1984. Compostos nitrogenados encontrados no petróleo cru.

25. Compostos Oxigenados Tissot & Welte, 1984. Compostos oxigenados encontrados no petróleo cru.

26. As resinas e os asfaltenos constituem uma fração pesada do petróleo, que engloba diferentes compostos: Resinas e Asfaltenos Estrutura hipotética da resina de um óleo americano. Estrutura hipotética do asfalteno de um óleo californiano.

27. Petróleo: Características Básicas eQuestões Mais Comuns

28. Composição Elementar do Petróleo A composição elementar varia muito pouco porque o óleo cru é composto por séries homólogas de hidrocarbonetos.

29. Petróleo Todo e qualquer hidrocarboneto líquido em seu estado natural, a exemplo do óleo cru e condensado.(ANP) PetróleoTodo e qualquer hidrocarboneto líquido em seu estado natural, a exemplo do óleo cru e condensado.(Petrobras) Outras Definições

30. Óleo Porção do petróleo existente na fase líquida nas condições originais do reservatório e que permanece líquida nas condições de pressão e temperatura de superfície. Gás Natural Todo hidrocarboneto ou mistura de hidrocarbonetos que permaneça em estado gasoso nas condições atmosféricas normais, extraído diretamente a partir de reservatórios petrolíferos ou gaseíferos, incluindo gases úmidos, secos e residuais.

31. Negro • Marrom • Castanho • Marrom esverdeado • Amarelado • Quase Incolor • Etc. O “Ouro Negro” poucas vezes é negro.....

33. Outras CaracterísticasFísicas: • Cheiro característico (de derivados). • Elevada viscosidade. • Iridescência sobre água.

35. Cuidado! Geralmente o Petróleo é Combustível.

37. O petróleo é mais leve que a água. • Densidade em torno de 0,8. • Medida em APIº • American Petroleum Institute.

38. Densidade - APIo

39. Apresentam maior valor de mercado (deles se obtém uma maior quantidades de derivados leves numa simples “destilação”); Elevada abundância de n-parafinas; Possuem menor teor de enxofre; Possuem menos impurezas. São mais claros. Fácil refinamento. Vantagens do Petróleo Leve

40. Composição Química do Petróleo Típico

41. Classificação do Petróleo

42. Classificação do Petróleo

44. Esquema de Uma Coluna de Dstilação

45. Hidráulica de uma Torre de Destilação

46. Esquema de Refino

47. Uso das Frações do Petróleo